中文摘要：

随着超强超短激光技术的迅猛发展，激光可聚焦功率密度也在迅速提高，极大地推动了强场乃至超强场科学的发展，同时相应也对超强超短激光脉冲的时域对比度提出了更高的要求。本项目拟重点对主脉冲前大约几十皮秒乃至纳秒时间范围内的预脉冲，这段时间窗口内的预脉冲主要影响强场乃至超强场激光与物质相互作用物理实验。开展超强超短激光预脉冲对比度提高的相关科学技术研究，包括对超强超短激光系统中预脉冲产生和放大等物理机理研究，以及基于光学参量放大（OPA）等非线性光学过程开展超强超短激光预脉冲对比度提高的关键单元技术研究，并在此研究基础上探索新技术、新方法，探索解决在超强超短激光系统中可持续提高脉冲对比度的关键科学技术问题，提出在太瓦乃至拍瓦级超强超短激光系统中实现超高预脉冲对比度，满足相关强场激光物理研究需要的可行性技术方案。

结论摘要：

随着超强超短激光技术的迅猛发展，激光可聚焦功率密度也在迅速提高，这极大地推动了强场乃至超强场科学的发展，同时相应也对超强超短激光脉冲的时域对比度提出了更高的要求。本课题重点对主脉冲前大约几十皮秒乃至纳秒时间范围内的预脉冲开展超强超短激光预脉冲对比度提高的相关科学技术研究，并在此研究基础上探索解决在超强超短激光系统中可持续提高脉冲对比度的关键科学技术问题，提出在太瓦乃至拍瓦级超强超短激光系统中实现超高预脉冲对比度，满足相关强场激光物理研究需要的可行性技术方案。本课题围绕项目任务书总体目标，并按照年度研究计划实施研究工作，已全面完成了项目任务书各年度计划任务，并实现了预定的研究目标，并在相关领域取得重要创新进展及研究成果，如提出并发展基于宽带飞秒可调谐OPA和倍频（SHG）的级联非线性脉冲净化新技术，并成功应用于飞秒拍瓦级超强超短钛宝石啁啾脉冲放大（CPA）激光系统，进一步提升其输出性能，对比度达到~1011（主脉冲前100ps处），达到国际同类装置最前列水平。并在相关实验中取得重要物理实验结果，验证了超强超短激光系统对比度得到了有效的提升。创新发展飞秒可调谐OPA和倍频（SHG）的级联非线性脉冲净化新技术，将OPA输出波长推进到2？m 以上，通过倍频产生1？m波段的高对比度超短激光脉冲。发展交叉偏振波产生（XPW）脉冲净化技术，成功应用于飞秒拍瓦超强超短激光系统的性能提升，在有效提升脉冲时间对比度达到~1011（主脉冲前100ps处）的同时进一步压缩脉冲宽度到26.0飞秒，为国际同类飞秒拍瓦激光装置最短输出脉冲宽度。创新发展了中红外长波长新波段激光脉冲压缩技术，在1.75？m工作波段最短获得近单周期CEP稳定可控强激光脉冲输出。并创新结合了宽带倍频技术，获得超宽带、大能量、超高对比度的周期量级高时空质量的飞秒种子脉冲源，为进一步获得高时间对比度的拍瓦级乃至更高量级红外超强超短激光脉冲奠定关键技术基础。三年来，本课题已在国内外重要学术刊物上公开发表学术论文21篇（其中SCI收录论文20篇，影响因子3以上6篇）；已申请发明专利7项，已授权发明专利4项；已在美国和中国召开的本领域重要学术会议上发表相关大会报告或邀请报告5篇；在本课题资助下，已培养或协助培养博士3名，硕士2名。